呜莎解读:植物知道生命的答案(3)
今天,我们继续来读《植物知道生命的答案》这本书。
在我们人类想要做一些不想让别人知道的事情时,常常会选择那些树林啊、荒草啊或者那些爬满了藤蔓的无人居住的老房子。有些隐士打算隐居起来的时候,也会选择到树木参天的深山老林里面去。但是,我不知道人们有没有想过,就是他们在做那些自以为隐秘的事情时,其实是有很多很多的生命在“看”着他们的一举一动的。那些看着他们的生命,就是植物。不过还好,植物并不会把你的秘密宣扬出去。
植物无时无刻不在监视着它周围的环境。植物不像动物一样还会睡觉,或者说,它们即便睡觉,其实也是睁着眼睛的。
作者认为,植物肯定知道你穿的衬衫是蓝色的还是红色的,也肯定知道你给房子做了粉刷。如果你把它们栖息的花盆从客厅的一角搬到了另一角,那就更不可能瞒过它们了。
颜色,也就是光的波长,对于植物来说是相当敏感的。植物不仅可以看到我们人眼能够看到的可见光,对于人眼看不到的紫外线以及红外线,它们也一样能看得到。既然植物们的视觉对光波的波长是敏感的,那么毫无疑问的,它们当然就可以“看”到颜色。所以你如果今天早晨浇花的时候换了一件红色的新衬衫,那它们确定一定以及肯定是知道的。
除了颜色,它们对于光线的亮度也是非常敏感的。达尔文父子做过一个非常有名的实验,这个实验我们在初中植物学课本里都学到过。就是植物小苗的向光性实验。这个实验用的小苗叫做金丝雀虉草,就是一种类似于狗尾巴草的禾本科小草,咱们全国各地都有生长。达尔文父子在距离花盆12英尺的地方放了一盏小煤气灯,这个灯的亮度差不多也就相当于一根生日小蜡烛的亮度吧。12英尺核算成米的话,大概是3.7米左右的距离。这么远的距离,这个煤气灯的亮度几乎已经不能帮助我们辨认周围的物体了。但是只过了3个小时,金丝雀虉草就明显的向着昏暗的煤气灯转过去了。
这个经典的实验后面我们还会反复提到。这里咱们只要知道,植物对于光线强弱的分辨能力是多么的强就行了。它们对与颜色和光照的强度都是相当敏感的。
除了颜色和强度,植物还知道光线的方向。它们可以清楚的知道光线是来自左边、头顶、或者是右边。这些感知能力可以帮助植物分辨出现在是早晨、中午还是晚上。如果它身边的邻居长的太高了,以至于挡住了本应该属于它们的光照的话,它们也必须知道,这样它们好采取对应的手段,应对这一突发的情况发生。
另外它们还必须知道这些光线到底照射了多久。这种感官除了视觉以外,似乎还涉及到了记忆力。因为,多久这个问题,是一个时间维度上的问题,如果没有记忆里,是无法回答光照时长这样的复杂问题的。
植物在这种情况下,就像是一个兢兢业业的书记员一样,它们似乎把每一天照射到的光线强度,光照能量的总量都记录下来了,然后事后再对这一大堆的海量数据进行分析,从而判断出现在每天的日照是在逐渐变多还是变少,最后得出目前是处在冬天还是夏天的结论。
所有这些认知对于植物来说都非常重要。因为如果搞错了季节,它们就没办法在准确的时间开花,如果没能在准确的时间开花,那么就没办法遇到那些专门能给它们授粉的昆虫,如果没有遇到能给它们授粉的昆虫,那就等同于走上了种群灭绝的道路了。
我觉得大家可以想象一下,如果以我们的人类的智力来控制一株植物的生长,我们是否可以做到如此精确而且高效呢?我觉得这至少仍然是一件有挑战有难度的事情。而植物能做到这些,真的很令人惊叹。
有些花友可能会质疑说,这些能力确实是存在,但是,这就能说植物有视觉吗?可能很多花友都并不认同这些感知光的能力就属于视觉的范畴。
对于这一点,我给出的答案是确定的。首先,在基因层面,让我们人类产生视觉的基因,与植物感受阳光的基因是同源的。按照现在主流科学界比较流行的观点,在大概20亿年前,关于视觉的基因就已经存在了,后来动植物逐渐出现分化后,动物演化出了眼睛,而植物则演化出不逊于眼睛复杂程度的植物感光系统。这是植物具有视觉的基因层面的证据。
即使我们不谈论基因,只用最简单的类比的方法,我也能让你相信植物是拥有视觉的。
你可以想象一下,假如说有一个人是先天性失明的,从一出生开始,他就生活在完全的黑暗之中。然后,经过了治疗之后,虽然还没能让他“看到”这个世界,但是,他能够区分白天和夜晚了,因此,这位盲人也就同时恢复了他自身的生活节律。他开始与正常人一样,白天起来活动,夜晚睡觉。你觉得他的视力算是有所恢复吗?我相信你会说“是”。
如果,再进一步的治疗,让这位盲人可以区分出颜色来,他的世界里有大块大块的颜色可以被感知到。当你早晨穿着一件红色的新衬衫去看他时,他赞美你说,你的红衣服很好看。你难道不觉得他的视觉水平上了一个新台阶吗?如果他还能看到蓝色的天空,绿色的大地以及四周粉刷一新的白色墙壁呢?比起上一阶段只能区分白天和夜晚时,这难道不是可喜的飞跃式的进步吗?
虽然这位盲人仍然不能分辨站在他面前的这个人是谁,也不能看书和写字,但是,对于这位盲人的视觉在慢慢康复这件事情,是毋庸置疑的。他从什么也看不见到能够分辨颜色和光线的强度,这毫无疑问就是获得了“视力”。
然而,植物们显然能“看”到的比这位盲人还要多得多,它们还能看到紫外线和红外线,它们还能根据周围细微的光线变化做出敏锐的反应,我们又怎么能否认它们视觉的存在呢?
不过,即使承认了植物视觉的存在,我们似乎也很难理解到底植物是如何观察这个世界的。毕竟是子非鱼安知鱼之乐的事情。
关于人眼视觉成像的原理,我们都很清楚。我们常常会把人的眼睛比喻成一个照相机。
人类的视网膜上大概含有1.25亿个视锥细胞和600万个视杆细胞。这个数字听起来并不大,但是这些感光细胞全部集中在一张一寸照片差不多大小的面积里,感光细胞的密集程度就非常吓人了。
我们现在用的手机屏幕,常常被叫做视网膜屏,意思就是屏幕上面的LED显像管的密度已经超过视网膜上面的感光细胞的密度了。这样的话,我们的视网膜就没有能力把这些密集的LED显像管分辨出来,也就是说,这样的屏幕显示出的画面,足可以以假乱真,任你怎么观察,你都无法发现屏幕上的像素点的存在。
前面说到我们的眼睛里有视杆细胞和视锥细胞两种不同的细胞。视杆细胞非常敏感,可以帮助我们在低光环境里看到东西。而视锥细胞对颜色很敏感,可以帮我们分辨出颜色来。所以我们在夜晚看到的很多东西都是没有颜色的灰蒙蒙的影像,这是因为在昏暗的环境里,有能力分辨颜色的视锥细胞已经看不到什么东西了。
所有的感光细胞感受到的信息都会被传递给大脑,大脑进行想象加工后会把这些信息还原成为图像,于是我们就看到了东西。这里我用了想象加工这个词,没错,眼见并非为实,我们看到的东西,都是我们想象出来的。所以我们也会看错东西,也常常会被看错的东西吓一跳,这都是我们的视觉机理决定的。
上面说的都是我们人类的视觉机理,那么植物又有哪些不同的视觉机理呢?它们没有神经系统,也没有大脑,该如何处理这么复杂的视觉信息呢?咱们明天继续说。